説明

メラミンおよびグアナミンをベースとする架橋組成物

本発明は、式(I)
【化1】


(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、約6〜約24個の炭素原子のアリール、約7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRである)であって;Rは−CHRORまたは(II)
【化2】


(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;そして各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の残基であり;nは2〜約4の整数であり;Aはグアナミンおよびメラミンからなる基から誘導されるアミノ部分である)の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物に関する。上記の組成物は、メラミンまたはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることにより製造され得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メラミンおよび/またはグアナミンベースの架橋組成物およびこれらの製造方法を指向する。特に、本発明は、メラミンおよび/またはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)、ポリ(アルキルアルデヒド)および/またはアルコールとを反応させることにより製造されるメラミンおよび/またはグアナミンベースの架橋組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
長年、在来の工業用コーティングは、アミノ−1,3,5−トリアジンの種々の誘導体により架橋される活性水素基を有する骨格樹脂にかなりの部分基づくものであった。アミノ−1,3,5−トリアジン誘導体のうちで最も著名であるのは、メラミンとグアナミンのアルコキシメチル誘導体などのアミノプラストであるが、これは、多数の局面において優れた結果をもたらす一方で、硬化条件下でホルムアルデヒドを揮発性副生物として放出し、そしてこの膜の適切な架橋のためには比較的高温を必要とする難点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
アミノプラストで架橋した系で達成可能な優れた膜コーティング性質にも拘わらず、コーティング業界は環境的に望ましくないホルムアルデヒドの放出を低減するように強い圧力を受けている。加えて、高温架橋系は、硬化および/または架橋するのに多くのエネルギーを必要とし、生産量の低下をもたらす。結果として、ホルムアルデヒドを全くあるいは少量しか放出せず、そして低温で硬化する許容できる代替の架橋体およびコーティング系を見出すことが当業界の長年の願望であった。
【0004】
(特許文献1)および(特許文献2)は、メラミンとモノ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることにより製造される樹脂の製造を開示している。しかしながら、いずれの特許もメラミンとモノ(アルキルアルデヒド)とアルコールの混合物を反応させることを開示あるいは教示していない。
【0005】
(特許文献3)は、アミドあるいはイミド化合物とポリ(アルキルアルデヒド)(例えば、グルタルアルデヒド)とを反応させることにより製造される抗菌性化合物の製造を開示している。しかしながら、この特許は、メラミンとモノ(アルキルアルデヒド)およびポリ(アルキルアルデヒド)とを反応させることを開示あるいは教示していない。
【特許文献1】米国特許第3,806,508号
【特許文献2】米国特許第4,180,488号
【特許文献3】米国特許第4,454,133号
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、式I
【0007】
【化1】

【0008】
(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、約6〜約24個の炭素原子のアリール、約7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであって;
は−CHRORまたは
【0009】
【化2】

【0010】
(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであって;そして各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の残基であり;nは2〜約8の整数であり;Aはグアナミンおよびメラミンからなる基から誘導されるアミノ部分である)
の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物に関する。上記の組成物は、メラミンまたはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることにより製造され得る。
【0011】
本発明は、また、式III
【0012】
【化3】

【0013】
(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;Rは−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するア
ルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり、そしてRは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物にも関する。式IIIの上記の組成物は、メラミンおよび/またはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)および2つ以上のアルコールとを反応させることにより製造され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明においては、用語「モノ(アルキルアルデヒド)」は、一般式:R−CHO(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子、または約1〜12個の炭素原子、または約1〜4個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)を有するアルデヒドである。
【0015】
用語「ポリ(アルキルアルデヒド)」は、一般式:B−[−CHO](ここで、Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の有機残基であり、そしてnは2〜約8の整数である)を有するアルデヒドである。ポリ(アルキルアルデヒド)の非限定的な例は、構造OHC−(CH−CHOを有するグルタルアルデヒドであり、Bは−(CH−であり、そしてnは2に等しい。
【0016】
用語「および/または」はいずれかあるいは両方を意味する。例えば、「Aおよび/またはB」はAまたはB、あるいはAおよびBの両方を意味する。
【0017】
本発明は、式I
【0018】
【化4】

【0019】
(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、約6〜約24個の炭素原子のアリール、約7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであって;Rは−CHRORまたは
【0020】
【化5】

【0021】
(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;そして各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の残基であり;nは2〜約8の整数であり;
Aはグアナミンおよびメラミンからなる基から誘導されるアミノ部分である)の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物に関する。
【0022】
上記の組成物は、メラミンおよび/またはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)、ポリ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを一段あるいは多段法で反応させることにより製造され得る。多段法の一つの態様においては、メラミンおよび/またはグアナミンをモノ(アルキルアルデヒド)とポリ(アルキルアルデヒド)と最初に反応させる。次に、この生成反応生成物をアルコールと反応させて、架橋組成物を形成する。
【0023】
一般に、このメラミンまたはグアナミンからの1つの−NH基をこのモノ−あるいはポリ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基と下記に示すように反応させる。
【0024】
【化6】

【0025】
ここで、AおよびRは上記に定義したものである。
【0026】
このエーテル化反応時に、このヒドロキシル基を反応するアルコール(R−OH)によりエーテル化してもよい。
【0027】
【化7】

【0028】
この出願においては、Aは、通常、構造
【0029】
【化8】

【0030】
(ここで、ZおよびRは上記に定義されたものである)
を有する。
【0031】
1つ以上のポリ(アルキルアルデヒド)をメラミンおよび/またはグアナミンと反応し、オリゴマーを生成することができることを注目すべきである。用語「オリゴマー」は、この出願においては2つ以上のメラミンおよび/またはグアナミン部分を有する化合物を意味する。好ましくは、このオリゴマーは、約500〜約5000の、あるいは約500〜約3000の、あるいは約500〜約2000の数平均分子量を有する。
【0032】
式Iの上記の構造においては、モノおよびポリ(アルキルアルデヒド)がメラミンと反応する6つの可能な活性部位を有するということは理論的には可能である。しかしながら、実際的にはトリアジン環上の各窒素原子に対して1つの反応部位が存在すると考えられる。その場合、生成架橋組成物は式II
【0033】
【化9】

【0034】
(ここで、Z、B、RおよびRは上記に定義されたものである)
の構造を有する化合物を含んでなる。
【0035】
好ましくは式IおよびIIに対しては、Zは−NHR、1〜約8個の炭素原子のアルキルまたは6〜約24個の炭素原子のアリールであり;RはC〜Cアルキルであり;RはC〜CアルキルまたはC〜Cアルコキシアルキルであり;Bはメチレン、エチレン、プロピレンまたはクロトンアルデヒドとトリメチロールプロパンとの1,4ミハエル付加物である式
【0036】
【化10】

【0037】
構造のものである。同様に、クロトンアルデヒドとグリセロール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、1,4−ブタンジオール、シュガー、デンプン、セルロースなどの多価アルコールの反応生成物;またはα,β−不飽和アルデヒドの付加物およびポリマーが使用され得る。
【0038】
また好ましくは、Rは、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールから誘導される。更に好ましくは、Rは、メタノール、ブタノール、エチレングリコールのモノメチルエーテルまたはプロピレン
グリコールのモノメチルエーテルから誘導される。
【0039】
加えて、モル基準で約10%〜約90%の、あるいは約15%〜約70%の、あるいは約30%〜約50%の前記R基が−CHRORであることも好ましい。
【0040】
上述のように、式IおよびIIの化合物を含有する架橋組成物を製造するための一般的な方法は、メラミンおよび/またはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)、ポリ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることを含んでなる。
【0041】
この反応において使用され得るモノ(アルキルアルデヒド)の非限定的な例は、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、クロラール、カプロアルデヒド、オクチルアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒドおよびこれらの混合物である。
【0042】
この反応において使用され得るポリ(アルキルアルデヒド)の非限定的な例は、グルタルアルデヒド;クロトンアルデヒドとグリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、1,4−ブタンジオール、シュガー、デンプン、セルロースなどの多価アルコールの反応生成物;またはα,β−不飽和アルデヒドの付加物およびポリマーである。
【0043】
この反応において使用され得るアルコールの非限定的な例は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物である。
【0044】
上記の反応において、モノ(アルキルアルデヒド)に対するこのメラミンおよび/またはグアナミン中のアミノ基のモル比は、約1:0.1〜約1:30、あるいは約1:0.25〜約1:10あるいは約1:0.5〜約1:5である。この出願においては、「アミノ基」は、1級および/または2級アミン、すなわちそれぞれ−NHおよび−NHR基を持つ基を含む。
【0045】
加えて、このポリ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基に対するこのメラミンおよび/またはグアナミン中のアミノ基のモル比は、約0.1:1〜約50:1、あるいは約0.5:1〜約25:1あるいは約1:1〜約10:1である。
【0046】
アルコールに対するこのモノ(アルキルアルデヒド)とポリ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基のモル比は、約1:0.2〜約1:50、あるいは約1:0.5〜約1:25あるいは約1:1〜約1:10である。
【0047】
上記の反応物は一段あるいは多段法で製造され得る。多段反応の一つの態様においては、このメラミンおよび/またはグアナミンをモノ(アルキルアルデヒド)および/またはポリ(アルキルアルデヒド)化合物と最初に反応させ、(アルキロール化反応)およびこのエーテル化段階をアルコールとの反応により行う。多段反応のもう一つの態様においては、このメラミンおよび/またはグアナミンをモノ(アルキルアルデヒド)と最初に反応させ、続いてアルコールによるエーテル化を行い、次にポリ(アルキルアルデヒド)と反応させ、続いてアルコールによるもう一つのエーテル化段階を行う。多段反応の更なる一つの態様においては、このメラミンおよび/またはグアナミンをポリ(アルキルアルデヒド)と最初に反応させ、続いてアルコールによるエーテル化を行い、次にモノ(アルキルアルデヒド)と反応させ、続いてアルコールによるもう一つのエーテル化段階を行う。
【0048】
このアルキロール化反応は好ましくは触媒の存在下で行われる。酸あるいは塩基触媒が使用され得る。酸触媒の非限定的な例は、p−トルエンスルホン酸、スルファミン酸、氷酢酸、モノあるいはポリ塩素化酢酸、硫酸、硝酸、ナフタレンスルホン酸、アルキルホスホン酸、リン酸およびギ酸である。塩基触媒の非限定的な例は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびマグネシウムの水酸化物、炭酸塩または重炭酸塩などの無機塩基性塩、またはアミンおよびグアニジン、四級アンモニウム、ホスホニウムの水酸化物および(重)炭酸塩などの有機塩基および塩基性塩である。
【0049】
このエーテル化反応は好ましくは酸触媒の存在下で行われる。アルキロール化反応に対して上述したのと同一の酸触媒もこのエーテル化反応で使用され得る。
【0050】
この組成物を製造するための方法は、約0℃〜約125℃の、あるいは約25℃〜約100℃の、約50℃〜約75℃の温度で約0.5時間〜約48時間、あるいは約1時間〜約24時間、あるいは約1時間〜約12時間行われる。
【0051】
本発明は、また、式III
【0052】
【化11】

【0053】
(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;Rは−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり、そしてRは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)
であって;各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物にも関する。一つの態様においては、各窒素上の1つのR基は水素である。
【0054】
語句「2つ以上のアルコールの混合物から誘導される」は、エーテル化反応時にこの反応に2つ以上のアルコールを装填するために、この組成物中の式IIIの化合物が少なくとも2つの異なるRアルキル基を有するということを意味する。
【0055】
好ましくは式IIIに対しては、Zは−NHR、1〜約8個の炭素原子のアルキルまたは6〜約24個の炭素原子のアリールであり;RはC〜Cアルキルであり;RはC〜CアルキルまたはC〜Cアルコキシアルキルである。
【0056】
また好ましくは、Rは、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール
、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択される2つ以上のアルコールから誘導される。更に好ましくは.Rは、メタノール、ブタノール、エチレングリコールのモノメチルエーテルまたはプロピレングリコールのモノメチルエーテルの2つ以上から誘導される。
【0057】
加えて、モル基準で約10%〜約90%の、あるいは約15%〜約70%の、あるいは約30%〜約50%の前記R基が−CHRORであることも好ましい。
【0058】
上述のように、式IIIの化合物を含有する架橋組成物を製造するための一般的な方法は、メラミンおよび/またはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)および2つ以上のアルコールとを反応させることを含んでなる。
【0059】
この反応において使用され得るモノ(アルキルアルデヒド)の非限定的な例は、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、クロラール、カプロアルデヒド、オクチルアルデヒド、アクロレインおよびクロトンアルデヒドである。
【0060】
この反応において使用され得るアルコールの非限定的な例は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物である。
【0061】
上記の反応中で、モノ(アルキルアルデヒド)に対するこのメラミンおよび/またはグアナミン中のアミノ基のモル比は、約1:0.1〜約1:30、あるいは約1:0.25〜約1:10あるいは約1:0.5〜約1:5である。
【0062】
アルコールに対するこのモノ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基のモル比は、約1:0.2〜約1:50、あるいは約1:0.5〜約1:25あるいは約1:1〜約1:10である。
【0063】
上記の反応物は一段あるいは多段法でも製造され得る。好ましくは、この反応は、このメラミンおよび/またはグアナミンをモノ(アルキルアルデヒド)および/またはポリ(アルキルアルデヒド)化合物と最初に反応させ、(アルキロール化反応)およびこのエーテル化段階をアルコールとの反応により行う多段反応である。もう一つの態様においては、このエーテル化反応段階は、下記の実施例1に例示するような2段法(例えば、エーテル交換反応法)である。
【0064】
このアルキロール化反応は好ましくは触媒の存在下で行われる。好ましくは、この触媒は酸あるいは塩基触媒である。酸触媒の非限定的な例は、p−トルエンスルホン酸、スルファミン酸、氷酢酸、モノあるいはポリ塩素化酢酸、モノあるいはポリハロゲン化酢酸、硫酸、硝酸、ナフタレンスルホン酸、アルキルホスホン酸、リン酸およびギ酸である。
【0065】
塩基触媒の非限定的な例は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびマグネシウムの水酸化物、炭酸塩または重炭酸塩などの無機塩基性塩、またはアミンおよびグアニジン、四級アンモニウム、ホスホニウム水酸化物および(重)炭酸塩などの有機塩基および塩基性塩である。
【0066】
このエーテル化反応は好ましくは酸触媒の存在下で行われる。アルキロール化反応に対して上述したのと同一の酸触媒もこのエーテル化反応で使用され得る。
【0067】
この反応は、約0℃〜約125℃の、あるいは約25℃〜約100℃の、あるいは約50℃〜約75℃の温度で約0.5時間〜約48時間、あるいは約1時間〜約24時間、あるいは約1時間〜約12時間行われる。
【0068】
式IIIの化合物の製造においては、自己縮合反応から生じるオリゴマー生成物を得てもよい。これらの自己縮合生成物の非限定的な例を下記式IVおよびVに示す。
【0069】
一つの態様は、式IV
【0070】
【化12】

【0071】
(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRである)であって;Rは−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRは1〜24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、またはアルカリールであり;nは2〜約50である)であって;各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)を有するオリゴマー化合物を含んでなる架橋組成物である。
【0072】
更なる態様は、式
【0073】
【化13】

【0074】
(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独
立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;Rは−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;nは2〜約50である)であって;各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)を有するオリゴマー化合物を含んでなる架橋組成物である。
【0075】
本明細書に述べる化合物と組成物の重要な使用は、硬化型組成物、特に活性水素基を有する材料またはポリマーを含有するこれらの硬化型組成物において架橋剤として作用する能力に基づく。本発明の架橋体は活性水素含有材料あるいはポリマーを架橋する能力がある。
【0076】
この硬化型組成物の活性水素含有材料は、ヒドロキシ、カルボキシ、アミノ、アミド、カルバマト、メルカプトなどの少なくとも1つの類の反応性官能基、または前出の反応性官能基のいずれかに変換可能なブロックされた官能基を好ましくは含有する。これらの活性水素含有材料は、アミノ樹脂コーティングにおいて慣用的に使用されるものであり、そして関連業者によく知られていると一般に考えられる。
【0077】
好適な活性水素含有材料は、例えばポリオールなどの多官能性ヒドロキシ基含有材料、ペンダントあるいは末端のヒドロキシ官能基を有するヒドロキシ官能性アクリル樹脂、ペンダントあるいは末端のヒドロキシ官能基を有するヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂、ヒドロキシ官能性ポリウレタンプレポリマー、エポキシ化合物とアミンとの縮合から誘導される生成物、およびこれらの混合物を含む。アクリルあるいはポリエステル樹脂が好ましい。この多官能性ヒドロキシ基含有材料の例は、DURAMAC(登録商標)203−1385アルキッド樹脂(Eastman Chemical Co);BECKSOL(登録商標)12−035ココナッツ油アルキッド(Reichhold Chemical Co.Durham、NC.);JONCRYL(登録商標)500アクリル樹脂(S.C.Johnson & Sons,Racine、Wis.);AT−400アクリル樹脂(Rohm & Haas,Philadelphia,Pa.);CYPLEX(登録商標)ポリエステル樹脂(Cytec Industries,West Paterson,N.J.);CARGILL(登録商標)3000および5776ポリエステル樹脂(Cargill,Minneapolis,Minn.);TONE(登録商標)ポリエステル樹脂(Union Carbide,Danbury、Conn.);K−FLEX(登録商標)XM−2302およびXM−2306樹脂(King Industries,Norwalk,Conn.);CHEMPOL(登録商標)11−1369樹脂(Cook Composites and Polymers(Port Washington,Wis.);CRYLCOAT(登録商標)3494固体ヒドロキシ末端ポリエステル樹脂(UCB CHEMICALS USA,Smyrna,Ga.);RUCOTE(登録商標)101ポリエステル樹脂(RUCO Polymer,Hicksville,N.Y.);JONCRYL(登録商標)SCX−800−AおよびSCX−800−Bヒドロキシ末端固体アクリル樹脂(S.C.Johnson
& Sons,Racine,Wis.)などを含む。
【0078】
カルボキシ官能性樹脂の例は、CRYLCOAT(登録商標)固体カルボキシ末端ポリエステル樹脂(UCB CHEMICALS USA,Smyrna,Ga.)を含む。これらに変換可能な基を含めてアミノ、アミド、カルバマトあるいはメルカプト基を含有する好適な樹脂は一般に当業者によく知られ、そして好適に官能基化されたモノマーとこ
れらと共重合可能なコモノマーとを共重合することを含めて、既知の方法により製造され得る。
【0079】
本発明の硬化型組成物は場合によっては硬化触媒を更に含んでなってもよい。本発明において使用可能な硬化触媒は、スルホン酸、アリール、アルキル、およびアラルキルスルホン酸;アリール、アルキル、およびアラルキルリン酸およびホスホン酸;アリール、アルキル、およびアラルキル酸ピロリン酸エステル;カルボン酸;スルホンイミド;鉱酸およびこれらの混合物を含む。上記の酸のうちで、触媒を用いる場合にはリン酸とホスホン酸が好ましい。このスルホン酸の例は、ベンゼンスルホン酸、パラ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、およびこれらの混合物を含む。アリール、アルキル、およびアラルキルホスフェートおよびピロホスフェートの例は、フェニル、パラ−トリル、メチルエチル、ベンジル、ジフェニル、ジ−パラ−トリル、ジ−メチル、ジエチル、ジベンジル、フェニル−パラ−トリル、メチル−エチル、フェニル−ベンジルのリン酸エステルおよびピロリン酸エステルを含む。このカルボン酸の例は、安息香酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸などのジカルボン酸、トリフルオロ酢酸などのフッ素化酸などを含む。このスルホンイミドの例は、ジベンゼンスルホンイミド、ジ−パラ−トルエンスルホンイミド、メチル−パラ−トルエンスルホンイミド、ジメチルスルホンイミドなどを含む。この鉱酸の例は硝酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸などを含む。
【0080】
この硬化型組成物は、他の随意の構成成分、例えば充填剤、光安定剤、顔料、流動制御剤、可塑剤、金型脱離剤、腐食防止剤なども含有し得る。この硬化型組成物は、他の随意の構成成分、例えば随意の構成成分、この硬化型組成物の均一な塗布および輸送を助けるための液体媒体などの媒体なども含有し得る。この硬化型組成物の構成成分のいずれかあるいは全部をこの液体媒体と接触してもよい。更には、この液体媒体によれば、ディスパージョン、エマルジョン、逆エマルジョン、またはこの硬化型組成物の構成成分の溶液の形成が可能となり得る。特に好ましいのは、この硬化型組成物の構成成分の溶剤である液体媒体である。好適な溶剤は、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アミド、アルコール、水、エーテルおよびエステル基を有するものなどの複数の官能基を有する化合物、およびこれらの混合物を含む。
【0081】
好ましくは、架橋組成物に対する活性水素含有材料の重量比は、約99:1〜約0.5:1あるいは約10:1〜約0.8:1あるいは約4:1〜約0.8:1の範囲内にある。
【0082】
この硬化触媒の重量パーセントは、存在する場合には、架橋体および活性水素含有材料成分の重量基準で約0.01〜約3.0重量%の範囲内にある。
【0083】
本発明のコーティング組成物は、溶剤などの液体媒体を使用するか、あるいは通常液体を含有しない粉末コーティングにおけるように固体構成成分を使用し得る。接触は、浸漬、スプレー、パジング、刷毛塗布、ローラーコーティング、流動コーティング、カーテンコーティング、静電コーティングまたは静電スプレーにより行われ得る。
【0084】
好適な方法により、例えば液体組成物の場合スプレーすることにより、そして粉末組成物の場合静電スプレーすることによりこの硬化型組成物を基材上に塗布することによって、液体あるいは粉末のコーティング組成物およびコーティング対象の基材を接触させる。粉末コーティングの場合、この粉末組成物により被覆される基材を少なくともこの硬化型組成物の溶融温度まで加熱し、これを溶融し、流延し、そして基材上に均一なコーティングを形成させる。通常、約120℃〜約220℃の範囲の温度で約5分間〜約30分間の間、好ましくは10〜20分間の範囲の間熱を更に加えることにより、その後コーティン
グを充分に硬化させる。
【0085】
液体組成物の場合、溶剤を部分的に蒸発させて、基材上に均一なコーティングを生成させる。その後、この被覆された基材を約20℃〜約150℃の、あるいは約25℃〜約120℃の温度で温度に依って約20秒〜約30日の範囲の間硬化させて、硬化膜を得る。特に有利な態様においては、本発明の組成物を含有する架橋体により配合されたコーティング組成物は好ましくは約20℃〜約90℃の範囲の低下した温度で熱硬化可能である。
【0086】
本発明の熱硬化された組成物は、自動車用コーティングを含む相手先商標製品製造(OEM)などのコーティングの全般的な領域、工業用メンテナンスコーティング、建築用コーティング、粉末コーティング、コイルコーティング、缶コーティング、木材コーティングを含む全般的な工業コーティング、および低温硬化自動車用塗り替えコーティングでコーティングとして使用され得る。これらは、電線、器具、自動車部品、家具、パイプ、機械などのコーティングとして使用可能である。好適な表面は、鋼およびアルミニウムなどの金属、プラスチック、木材、およびガラスを含む。
【0087】
本発明の硬化型組成物は、先行技術の熱硬化型組成物において多用される高い硬化温度で変質あるいは全体に破壊され得るプラスチックおよび木材などの感熱性基材をコーティングするのに特に好適である。
【0088】
これから本発明を次の実施例により例示する。これらの実施例は本発明の範囲を制限するようには意図されていない。上記の全般的および詳細な説明と一緒に、この実施例は本発明の更なる理解を提供する。
【実施例】
【0089】
[実施例1]
トリス(プロピルオル)メラミン混合メトキシ/ブトキシエーテルの製造
A.メトキシ樹脂
好適なフラスコ中で126グラムのメラミン(1モル)を388グラムのプロピオンアルデヒド(6モル)、750mlのメタノールおよび触媒として2.5グラムのp−トルエンスルホン酸一水和物(p−TSA:HO)を混合した。この混合物を65℃まで加熱し、2時間保持した。次に、真空下60℃未満の温度と75mmHg未満の圧力でこの溶液をストリッピングした。液体クロマトグラフィ(LC)は、この生成混合物がトリス(プロピルオル)メラミンメチルエーテルに加えて二置換品を含有することを示した。GPC分析は約15%のオリゴマー含量を示した。
B.メトキシ/ブトキシ樹脂
1Aにおける生成物を200グラムのブタノールと2.0グラムのp−TSA:HOと混合した。次に、この混合物を加熱して、還流した。還流温度が85℃に達したならば、この溶液を冷却した。濾過剤のAldrich(登録商標)のCelite(登録商標)545(1グラム)を添加し、塩を濾別した。得られたこの樹脂の箔固体含量は65.8%であった。LC分析は、この生成物がブタノール中のエーテル交換反応から誘導されるメトキシとブトキシの混合物であることを示した。
[実施例2]
トリス(プロピルオル)メラミン混合メトキシ/メトキシ−2−プロポキシエーテルの製造
上記の1Aの生成物を300グラムの1−メトキシ−2−プロパノールと2.0グラムのp−TSA:HOと混合した。次に、この混合物を93℃で2時間加熱した。次に、この溶液を冷却し、濾過するためにCelite(登録商標)545(1グラム)を添加した。この樹脂の箔固体含量は55.7%であった。LC分析は、この生成物が1−メトキシ−2−プロパノール中のエーテル交換反応から誘導されるメトキシと1−メトキシ−
2−プロポキシの混合物であることを示した。
[実施例3C]
トリス(プロピルオル)メラミンメチルエーテルの製造比較
好適なフラスコ中で12.6グラムのメラミン(0.1モル)を34.8グラムのプロピオンアルデヒド(0.6モル)、75mlのメタノールおよび触媒として0.25グラムのp−トルエンスルホン酸一水和物(p−TSA:HO)を混合した。この混合物を65℃まで加熱し、2時間保持した。次に、この溶液を50℃まで冷却した後、この酸触媒をソーダ溶液により中和した。この溶液を冷却し続け、固体を沈澱させて、濾過により分離した。この固体は152−154℃の融点を有していた。
[実施例4C]
トリス(プロピルオル)メラミンブチルエーテルの製造(比較)
好適なフラスコ中で12.6グラムのメラミン(0.1モル)を46.4グラムのプロピオンアルデヒド(0.8モル)、75mlのブタノールおよび触媒として0.25グラムのp−TSA:HOを混合した。この混合物を65℃まで加熱し、2時間保持した。次に、この溶液を50℃まで冷却した後、この酸触媒をソーダ溶液により中和した。次に、ブタノール(30g)を添加し、そしてこの不溶性固体を濾過した。この樹脂の箔固体含量は54.1%であった。
[実施例5]
ビス(プロピルオル)メラミンメチルエーテルとグルタルアルデヒドとの反応
A.ビス(プロピルオル)メラミンメチルエーテルの製造
好適なフラスコ中で63グラムのメラミン(0.5モル)を87グラムのプロピオンアルデヒド(1.5モル)、750mlのメタノールおよび触媒として2.5グラムのp−TSA:HOを混合した。この混合物を65℃まで加熱し、2時間保持した。この溶液を外周温度まで冷却した。濾過により分離された沈澱した固体は242℃の融点を有していた。NMRは、この化合物がビス(プロピルオル)メラミンメチルエーテルであることを示した。
B.グルタルアルデヒドとの反応
上記の5Aにおける固体(2.7グラム)を1.0グラムの50%グルタルアルデヒド水溶液、20グラムのメタノールおよび10グラムの水と混合した。この混合物を加熱して、2時間還流させ、透明とした。揮発物を真空蒸留により除去して、6.2グラムの樹脂(50%固体)を得た。
[実施例6および7]
混合メラミンエーテルコーティング配合物の耐溶剤性
40部の架橋樹脂と60部のアクリル骨格の樹脂(Joncryl(登録商標)500)および0.5部の酸性ピロリン酸ジメチル触媒とをブタノール中で混合することにより、実施例1Bおよび2の架橋樹脂を含有するコーティング組成物を製造した。両方の配合物をリン酸鉄処理の冷延鋼板上に塗布し、そして75℃で30分間ベークした。生成膜厚さはほぼ1ミルであった。メチルエチルケトン(MEK)ラブを用いて、このベークした膜の耐溶剤性を測定した。この結果を下記の表1に示す。
【0090】
【表1】

【0091】
[実施例8]
ビス(プロピルオル)メラミンメチルエーテルとグルタルアルデヒドとの反応により製造される架橋樹脂を含有するコーティングの硬化応答
50部の架橋樹脂と50部のアクリル骨格の樹脂(Joncryl(登録商標)500
)および0.5部の酸性ピロリン酸ジメチル触媒とをブタノール中で混合することにより、実施例5Bの架橋樹脂を含有するコーティング組成物を製造した。この配合物をリン酸鉄処理冷延鋼板上に塗布し、そして75℃で10、20および30分間ベークした。メチルエチルケトン(MEK)ラブを用いて、このベークした膜の耐溶剤性を測定した。この結果を下記の表2に示す。
【0092】
【表2】

【0093】
[実施例9および10]
実施例1Bおよび4Cの架橋樹脂を含有するコーティングの耐溶剤性
40部の架橋樹脂と60部のアクリル骨格の樹脂(Joncryl(登録商標)500)および0.5部の酸性ピロリン酸ジメチル触媒とをブタノール中で混合することにより、実施例1Bおよび4Cの架橋樹脂を含有するコーティング組成物を製造した。両方の配合物をリン酸鉄処理冷延鋼板上に塗布し、そして75℃で30分間ベークした。メチルエチルケトン(MEK)ラブを用いて、このベークした膜の耐溶剤性を測定した。この結果を下記の表3に示す。
【0094】
【表3】

【0095】
この結果は、この混合エーテルメラミン樹脂がトリス(プロピルオル)メラミンブチルエーテルメラミン比較よりも極めて卓越した結果をもたらしたことを示す。
【0096】
実施例3C(トリス(プロピルオル)メラミンメチルエーテル)の架橋樹脂を含有するコーティング組成物を製造して、実施例9のコーティング組成物と比較する試みを行った。実施例3Cの樹脂をコーティング業界で通常使用される多種の溶剤、例えばトルエン、メチルエチルケトン、ブチルアセテート、ブタノールおよびメタノールに添加した。均質な溶液を製造するために、高温を必要とした。しかしながら、この混合物の温度を外周温度まで冷却すると、架橋体樹脂がこの溶液から沈澱した。それゆえ、実施例3Cの樹脂を含有するコーティング組成物を製造することはできなかった。
【0097】
これらの態様は本発明のいくつかの局面の例示として意図されているので、本明細書中で説明し、請求した本発明は、本明細書中で開示した特定の態様により範囲として制約されるべきでない。いかなる同等の態様も本発明の範囲内となるように意図されている。事実、本明細書中で示し、説明したものに加えて本発明の種々の改変は、先行の説明によって当業者には明白になるであろう。このような改変も添付の請求の範囲の範囲内に入るように意図されている。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式I
【化1】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、約6〜約24個の炭素原子のアリール、約7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであって;
は−CHRORまたは
【化2】

(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;そして
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;
Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の残基であり;
nは2〜約8の整数であり;
Aはグアナミンおよびメラミンからなる基から誘導されるアミノ部分である)
の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項2】
式Iを有する前記化合物が約500〜約5000の数平均分子量を有するオリゴマーである請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
式II
【化3】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NHRであり;各Rは独立
に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであって;
は−CHRORまたは
【化4】

(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;そして
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;
Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の残基であり;
nは2〜約8の整数であり;
Aはグアナミンおよびメラミンからなる基から誘導されるアミノ部分である)
の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項4】
式IIを有する前記化合物が約500〜約5000の数平均分子量を有するオリゴマーである請求項3に記載の組成物。
【請求項5】
がメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールから誘導される請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項6】
Zが−NHR、1〜約8個の炭素原子のアルキルまたは6〜約24個の炭素原子のアリールである請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項7】
Bがグルタルアルデヒド、クロトンアルデヒドと多価アルコールの反応生成物またはα,β−不飽和アルデヒドの付加物およびポリマーから誘導される請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項8】
RがC〜Cアルキルであり、そしてRがC〜CアルキルまたはC〜Cアルコキシアルキルである請求項6に記載の架橋組成物。
【請求項9】
モル基準で約10%〜約90%の前記R基が−CHRORである請求項1に記載の架橋組成物。
【請求項10】
がメタノール、ブタノール、エチレングリコールのモノメチルエーテルまたはプロピレングリコールのモノメチルエーテルから誘導される請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項11】
式III
【化5】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり、そしてRは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)
であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項12】

【化6】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NHRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
の構造を含んでなる架橋組成物。
【請求項13】
がメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールから誘導される請求項12に記載の架橋組成物。
【請求項14】
モル基準で約10%〜約90%の前記R基がRである請求項12に記載の架橋組成物。
【請求項15】
Zが−NHR、1〜8個の炭素原子のアルキルまたは6〜24個の炭素原子のアリールである請求項12に記載の架橋組成物。
【請求項16】
RがC〜Cアルキルであり、そしてRがC〜CアルキルまたはC〜Cアルコキシアルキルである請求項15に記載の架橋組成物。
【請求項17】
メラミンおよび/またはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)、ポリ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることを含んでなる請求項3に記載の架橋組成物を製造する方法。
【請求項18】
前記アルコールがメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記ポリ(アルキルアルデヒド)がグルタルアルデヒド、クロトンアルデヒドと多価アルコールの反応生成物またはα,β−不飽和アルデヒドの付加物およびポリマーである請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記モノ(アルキルアルデヒド)がアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、クロラール、カプロアルデヒド、オクチルアルデヒド、アクロレインおよびクロトンアルデヒドからなる群から選択される請求項17に記載の方法。
【請求項21】
モノ(アルキルアルデヒド)に対する前記メラミンまたはグアナミン中のアミノ基のモル比が約1:0.1〜約1:30であり、前記ポリ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基に対する前記メラミンまたはグアナミン中のアミノ基のモル比が約0.1:1〜約50:1であり、そしてアルコールに対する前記モノ(アルキルアルデヒド)と前記ポリ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基のモル比が約1:0.2〜約1:50である請求項17に記載の方法。
【請求項22】
前記反応を酸触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項17に記載の方法。
【請求項23】
前記反応を塩基触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項17に記載の方法。
【請求項24】
メラミンまたはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることを含んでなる請求項12に記載の架橋組成物を製造する方法。
【請求項25】
前記2つ以上のアルコールがメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項21に記載の方法。
【請求項26】
前記アルキルアルデヒドがアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、クロラール、カプロアルデヒド、オクチルアルデヒド、アクロレインおよびクロトンアルデヒドからなる群から選択される請求項21に記載の方法。
【請求項27】
モノ(アルキルアルデヒド)に対する前記メラミンまたはグアナミン中のアミノ基のモル比が約1:0.1〜約1:30であり、そしてアルコールに対するモノ(アルキルアルデヒド)のモル比が約1:0.2〜約1:50である請求項21に記載の方法。
【請求項28】
前記反応を酸触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項21に記載の方法。
【請求項29】
前記反応を塩基触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項21に記載の方法。
【請求項30】
式IV
【化7】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約20個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であり;
nは2〜約50であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
を有するオリゴマー化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項31】
式V
【化8】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独
立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であり;
nは2〜約50であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
を有するオリゴマー化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項32】
(i)請求項3に記載の架橋組成物;
(ii)活性水素含有材料;および
(iii)場合によっては硬化触媒
を含んでなる硬化型組成物。
【請求項33】
(iv)請求項12に記載の架橋組成物;
(v)活性水素含有材料;および
(vi)場合によっては硬化触媒
を含んでなる硬化型組成物。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式I
【化1】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、約6〜約24個の炭素原子のアリール、約7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであって;
は−CHRORまたは
【化2】

(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;そして
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;
Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の残基であり;
nは2〜約8の整数であり;
Aはグアナミンおよびメラミンからなる基から誘導されるアミノ部分である)
の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項2】
式Iを有する前記化合物が約500〜約5000の数平均分子量を有するオリゴマーである請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
式II
【化3】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NHRであり;各Rは独立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであって;
は−CHRORまたは
【化4】

(ここで、Rは1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、ハロゲン化アルキル、アリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールであり;Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;そして
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;
Bはn個のアルデヒド基を持つポリ(アルキルアルデヒド)の残基であり;
nは2〜約8の整数であり;
Aはグアナミンおよびメラミンからなる基から誘導されるアミノ部分である)
の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項4】
式IIを有する前記化合物が約500〜約5000の数平均分子量を有するオリゴマーである請求項3に記載の組成物。
【請求項5】
がメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールから誘導される請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項6】
Zが−NHR、1〜約8個の炭素原子のアルキルまたは6〜約24個の炭素原子のアリールである請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項7】
Bがグルタルアルデヒド、クロトンアルデヒドと多価アルコールの反応生成物またはα,β−不飽和アルデヒドの付加物およびポリマーから誘導される請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項8】
RがC〜Cアルキルであり、そしてRがC〜CアルキルまたはC〜Cアルコキシアルキルである請求項6に記載の架橋組成物。
【請求項9】
モル基準で約10%〜約90%の前記R基が−CHRORである請求項1に記載の架橋組成物。
【請求項10】
がメタノール、ブタノール、エチレングリコールのモノメチルエーテルまたはプロピレングリコールのモノメチルエーテルから誘導される請求項3に記載の架橋組成物。
【請求項11】
式III
【化5】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり、そしてRはエチル、または1〜約24個の炭素原子を有するアリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)
であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
の構造を有する化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項12】

【化6】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NHRであり;各Rは独立
に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRはエチル、または1〜約24個の炭素原子を有するアリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
の構造を含んでなる架橋組成物。
【請求項13】
Rがエチルである請求項12に記載の架橋組成物。
【請求項14】
がメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択される2つ以上のアルコールから誘導される請求項13に記載の架橋組成物。
【請求項15】
モル基準で約10%〜約90%の前記R基がRである請求項13に記載の架橋組成物。
【請求項16】
Zが−NHR、1〜8個の炭素原子のアルキルまたは6〜24個の炭素原子のアリールである請求項13に記載の架橋組成物。
【請求項17】
RがC〜Cアルキルであり、そしてRがC〜CアルキルまたはC〜Cアルコキシアルキルである請求項16に記載の架橋組成物。
【請求項18】
メラミンおよび/またはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)、ポリ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることを含んでなる請求項3に記載の架橋組成物を製造する方法。
【請求項19】
前記アルコールがメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記ポリ(アルキルアルデヒド)がグルタルアルデヒド、クロトンアルデヒドと多価アルコールの反応生成物またはα,β−不飽和アルデヒドの付加物およびポリマーである請求項18に記載の方法。
【請求項21】
前記モノ(アルキルアルデヒド)がアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、クロラール、カプロアルデヒド、オクチルアルデヒド、アクロレインおよびクロトンアルデヒドからなる群から選択される請求項18に記載の方法。
【請求項22】
モノ(アルキルアルデヒド)に対する前記メラミンまたはグアナミン中のアミノ基のモル比が約1:0.1〜約1:30であり、前記ポリ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基に対する前記メラミンまたはグアナミン中のアミノ基のモル比が約0.1:1〜約50:1であり、そしてアルコールに対する前記モノ(アルキルアルデヒド)と前記ポリ(アルキルアルデヒド)中のアルデヒド基のモル比が約1:0.2〜約1:50である請求
項18に記載の方法。
【請求項23】
前記反応を酸触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項18に記載の方法。
【請求項24】
前記反応を塩基触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項18に記載の方法。
【請求項25】
メラミンまたはグアナミンとモノ(アルキルアルデヒド)およびアルコールとを反応させることを含んでなる請求項12に記載の架橋組成物を製造する方法。
【請求項26】
前記モノ(アルキルアルデヒド)がプロピオンアルデヒドである請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記2つ以上のアルコールがメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、フェノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのモノアルキルエーテルおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項26に記載の方法。
【請求項28】
モノ(アルキルアルデヒド)に対する前記メラミンまたはグアナミン中のアミノ基のモル比が約1:0.1〜約1:30であり、そしてアルコールに対するモノ(アルキルアルデヒド)のモル比が約1:0.2〜約1:50である請求項26に記載の方法。
【請求項29】
前記反応を酸触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項26に記載の方法。
【請求項30】
前記反応を塩基触媒の存在下で行うことを更に含んでなる請求項26に記載の方法。
【請求項31】
式IV
【化7】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約20個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約24個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRはエチル、1〜約24個の炭素原子を有するアリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であり;
nは2〜約50であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
を有するオリゴマー化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項32】
式V
【化8】

(ここで、Zは水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、6〜約24個の炭素原子のアリール、7〜約24個の炭素原子のアラルキル、または−NRであり;各Rは独立に水素、1〜約18個の炭素原子のアルキル、アリールまたはアラルキルまたはRであり;
は−CHROR(ここで、Rは水素、1〜約24個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル、またはアルカリールであり;そしてRはエチル、1〜約24個の炭素原子を有するアリール、アラルキル、ハロゲン化アラルキル、アルコキシアルキルまたはアルカリールである)であり;
nは2〜約50であって;
各基中のアルキルあるいはアリール基は場合によってはこれらの構造中でヘテロ原子を有し得;少なくとも一部のR基は2つ以上のアルコールの混合物から誘導され、そして少なくとも1つのRはRであるということを前提とする)
を有するオリゴマー化合物を含んでなる架橋組成物。
【請求項33】
(i)請求項3に記載の架橋組成物;
(ii)活性水素含有材料;および
(iii)場合によっては硬化触媒
を含んでなる硬化型組成物。
【請求項34】
(iv)請求項12に記載の架橋組成物;
(v)活性水素含有材料;および
(vi)場合によっては硬化触媒
を含んでなる硬化型組成物。

【公表番号】特表2006−522205(P2006−522205A)
【公表日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−508846(P2006−508846)
【出願日】平成16年2月26日(2004.2.26)
【国際出願番号】PCT/US2004/005719
【国際公開番号】WO2004/094498
【国際公開日】平成16年11月4日(2004.11.4)
【出願人】(594060532)サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン (36)
【Fターム(参考)】